基于Modelica的半物理仿真代码生成方法研究-论文.pdf

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1、Vo1．43No．3计算机与数字工程总第305期356Computer&DigitalEngineering2015年第3期基于Modelica的半物理仿真代码生成方法研究张洪昌丁建完(1．华中科技大学CAD中心武汉430074)(2．苏州同元软控信息技术有限公司苏州215123)摘要针对当前复杂机电系统的多领域模型不支持半物理仿真或者已有半物理仿真工具无法建立复杂机电系统多领域模型的问题，围绕目标代码生成这一关键技术，提出了两种由Modelica模型生成半物理仿真代码的方法。首先深入研究了Modelica模型直接代码生成技术，并详细描述了其实现过程。其次

2、介绍了基于Simulink的联合建模方法及间接代码生成过程。最后通过示例对两种代码生成方法分别进行了应用验证。关键词复杂机电系统；多领域建模；半物理仿真；代码生成中图分类号TP391．9DOI：10．3969／j．issn1672—9722．2015．03．003CodeGenerationTechnologyofHILSforModelicaModelZHANOHongchang’DINGJianwan(1．CADCenter，HuazhongUniversityofScience&Technology，Wuhan430074)(2．SuzhouTong

3、yuanSoftware＆ControlTechnologyCo．Ltd，Suzhou215123)AbstractTosolvetheproblemsthatthemulti—domainmodelsofcomplexelectromechanicalsystemcannotbeusedforHardware-In-the-Ioopsimulation(HILS)。andthecurrentapplicationsoftwareofHILSiSunabletoestablishthemulti—do—mainmodel，basedontheessenti

4、altechnologyofcodegeneration，twomethodsofmodelicamodelgeneratingtothetargetcodearepresented．Firstly，in-depthresearchisdonetOprobethetechniquethatmodelicamodelimmediatelygeneratestOthetargetcode．SecordlythemethodofmodelicamodelgeneratingtothetargetcodebySimulinkisintroduced．Atlast，

5、asimulationofacar3-DOFisusedastheobjectofstudytOtestandverifythetwomethods．KeyWordscomplexelectromechanicalsystem，multi—domainmodeling，hardware-in-the-loopsimulation，codegenera—tionClassNl帅erTP391．9具有自主控制功能和数据处理能力的控制设备，并1引言且各个控制设备均具有网络通信能力，控制设备之当前，机电装备中融人了越来越多的嵌入式控间可以进行信息交互；3)系统的计

6、算单元采用组制技术，系统构成日趋复杂，形成了由机械、电子、合应用方式，不再是单一的集成控制方式，普遍使液压、控制等多领域子系统构成的复杂综合体，并用多处理器的分布式结构设计[2]。且，近年来逐渐发展出一种具有信息化、网络化和目前，建模仿真已成为机电系统研究的一个重智能化的新型复杂系统一信息物理系统(Cyber—要技术手段。近年来广泛应用的Modelica建模仿PhysicalSystem，CPS)¨1]。与传统的一般机电系真技术，在复杂机电系统的多领域建模仿真方面已统相比，复杂机电系统具有显著特征：1)系统涉及体现出十分显著优势，已成为主流的多物理系统数机

7、、电、液、控等多个领域知识，所对应的各物理子字仿真方法。此外，半物理仿真也被广泛应用于机系统之间相互作用、紧密耦合；2)系统中包含多个电产品的研发过程，并且国内外已有多款可用于实收稿日期：2014年9月13日，修回日期：2014年1O月18日基金项目：国家科技支撑计划项目“工业装备嵌入式半物理仿真系统研发及应用”(编号：2012BAF16G02)资助。作者简介：张洪昌，男，博士，研究方向：多领域建模与仿真技术、半物理仿真与应用。丁建完，男，博十副教授，研究方向：多领域统一建模与仿真、仿真求解技术。2015年第3期计算机与数字工程357时仿真计算的半物理仿真

8、系统[3叫]。数字仿真与3Modleica模型直接代码生成方法半物